Cours 2019-2020

Méthodes de calcul et de programmation en physique [SPHYB107]

  • 5 crédits
  • 30h+15h
  • 1er quadrimestre
Langue d'enseignement: Français
Enseignant: Louette Pierre

Acquis d'apprentissage

  • Acquisition des bases de la programmation (calcul)
  • Utilisation opérationnelle des outils mathématiques de base

Objectifs

L'objectif de la partie "Méthodes de calcul" est d'apporter rapidement aux étudiants les outils mathématiques indispensables à la compréhension des cours de physique de Bac 1. L'étudiant doit devenir opérationnel, mais doit aussi percevoir le sens et l'utilité du formalisme mathématique pour pouvoir l'appliquer à des questions de physique.

La partie "Méthodes de programmation" a pour ambition d'amener l'étudiant à acquérir les notions de base de programmation et de les appliquer au travers du logiciel Matlab.

Contenu

La partie du cours "Méthodes de calcul" présente les grandes règles du calcul différentiel et intégral, du calcul vectoriel, de l'algèbre complexe, etc., ainsi qu'une introduction à la résolution d'équations différentielles. Le tout appliqué à la résolution de problèmes de physique.

La partie "Méthodes de programmation" est divisée en 2 sections.

  • Dans la première, on aborde un bref historique de l'informatique comprenant le fonctionnement d'un ordinateur, suivi de quelques considérations à propos de la "méthodologie de la programmation" (notions transversales)
  • La seconde section est consacrée à une prise en mains active de Matlab, comme outil interactif et comme outil de programmation.

 

Table des matières

Partie "Méthodes de calcul" :

  • vecteurs
  • fonctions et variations - notion de différentielle
  • approximations de Taylor et Mac Laurin
  • applications du calcul intégral
  • nombres complexes
  • introduction aux équations différentielles

Partie "Méthodes de programmation" :

  • Introduction
  • Les tableaux dans Matlab
  • Création et opérations sur les tableaux
  • Algorithmes, boucles et tests
  • Les bons réflexes
  • Graphiques sous Matlab
  • Matlab symbolique (introduction)
  • Applications

 

Description des exercices

Le but du travail personnel est d'apprendre à l'étudiant à décomposer un problème simple et à le traduire dans un langage informatique.

  • position du problème
  • recherche de l'algorithme
  • visualisation par un organigramme
  • traduction en Matlab
  • optimisation du code, ...

L'accès au pool "Jean-Pol Vigneron (PA21)" est libre, moyennant l'acquisition d'une carte d'accès (caution : 10 EUR) (Responsable du pool : Isabelle Derycke - 081 / 72 47 09).

 


Méthodes d'enseignement

Pour les "Méthodes de calcul", l'étudiant doit devenir opérationnel, mais doit aussi percevoir l'utilité du formalisme mathématique, et son sens physique. C'est donc une approche appliquée de certains aspects des mathématiques qui est enseignée, à mi-chemin entre des « boites à outils » et la rigueur qui sied aux mathématiques pures, enseignée par ailleurs dans d'autres cours de mathématiques. Le cours sera illustré d'exemples et d'applications, essentiellement tirés de la physique. 

Les cours de la partie "Méthodes de programmation" se déroulent au pool. L'étudiant a accès au contenu sur webcampus, ce qui lui permet d'avancer à son rythme, et d'acquérir par la pratique les notions importantes. 

Tant pour la partie « Méthodes de calcul » que pour la partie « Méthodes de programmation », en plus d'un syllabus, il sera fait usage de la plateforme en ligne webcampus, qui permet de favoriser une participation active des étudiants, largement souhaitée : exercices, compléments, espace de dialogue, diaporamas présentés au cours seront mis à disposition.

 

 

Mode d'évaluation

En raison des mesures prises dans la lutte contre la propagation du covid-19 et de celles mises en place au niveau de l'UNamur, les modalités d'évaluation font l'objet de modification pour être adaptées à la situation. Les modalités d'évaluation qui sont ainsi d'application pour la période d'évaluation de fin de troisième quadrimestre (seconde session) sont communiquées par l'enseignant, aux étudiants, via WebCampus pour chaque unité d'enseignement

  • Un examen écrit est organisé pendant la session de janvier, et porte sur la partie "Méthodes de calcul" ainsi que sur la compréhension d'un code Matlab.
  • Un travail personnel, encadré par des assistants, est demandé aux étudiants. Ce travail est noté et intervient pour 80 % de la note de "Méthodes de programmation". Ce travail est obligatoire. Il n'est organisé qu'une fois par année. La notation du travail porte sur : le code, un rapport écrit et un bref examen oral (en session de janvier).
  • Pour les autres sessions, un examen écrit est organisé pour la partie "Méthodes de calcul" (+ code Matlab à interpréter), ainsi qu'un examen Matlab au pool pour la partie "Méthodes de programmation" (un ou deux problèmes de programmation à résoudre).

Sources, références et supports éventuels

Syllabus, webcampus.

Langue d'enseignement

Français

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR

Cycle

Etudes de 1er cycle